重元素的诞生
如果在一个恒星内所有的氢都转变为氦，那么恒星内部将会是什么样呢？现在在美国科内纳大学任教的埃德温·萨尔彼得（Edwin Salpeter）解释了氦是怎样才能够转变成碳的。他指出实际上只要有 3 个氦核就足够了，如果将它们进行聚合，就可以生成一个质量数为 12 的碳核。但是要想使 3 个氦核同时相碰撞，这是很不可能的，如果这个转变过程分成两步进行那么可能性就要大得多。如图 3－4 所示，两个氦核碰撞形成一个质量数为 8 的铍原子。这种铍是高度放射性元素，生成的铍核只能存在一个难以想象的极短时间内。经过千万分之几的十亿分之一秒以后，它又衰变成两个原来的氦核。如果铍核在它短暂的生命时间里又和第三个氦核相碰撞，则会生成正常稳定的碳。铍核几乎总是很快衰变掉。只有个别的铍核由于和近傍飞过的氦核相碰，而免遭衰变的命运。尽管当恒星物质处于 1 亿度高温下，发生这种转化还是相当多的。在发生转化时释放出的能量还可以为恒星供热。
接下去又会是怎样的呢？当温度继续升高一些时就会发生碳原子聚合，并且又以完全不同的方式衰变成一些元素，如镁、钠、氖和氧。氧原子又可以聚合生成硫和磷。如此下去不断形成更重的原子核。人们可以问，是不是所有的化学元素最终都是在恒星内部由氢和氦聚合成的。这个问题将在第 11 章再来讨论。
① 关于形成第一代恒星的物质的历史，可参阅史蒂文·温伯格(StevenWeinberg)撰写的《最初的三分钟》。
这里我们只要知道，恒星内部是可以进行核反应的。并且在恒星内部条件下将氢聚变为氦，能在很长的时间内补偿恒星向外的巨大辐射。
但是恒星内部的条件究竟怎样？没有人能够看见恒星的内部，并且从那里也没有直接的信息可以反馈给我们。我们又怎么会知道那里的准确温度呢？为什么我们能够对恒星内部了解得比地球内部还要透彻呢？这个问题将在下章里介绍。并且还要讲讲现代的计算机在这方面所起的重要作用。
■
来自奇点天文网
本文由奇点天文作者上传并发布，奇点天文仅提供文章投稿展示，文章仅代表作者个人观点，不代表奇点天文立场。
